DE102019122333B4 - Elastisches Sandwichbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Elastisches Sandwichbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019122333B4 DE102019122333B4 DE102019122333.4A DE102019122333A DE102019122333B4 DE 102019122333 B4 DE102019122333 B4 DE 102019122333B4 DE 102019122333 A DE102019122333 A DE 102019122333A DE 102019122333 B4 DE102019122333 B4 DE 102019122333B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- core layer
- layer
- cover layer
- sandwich component
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims abstract description 115
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 12
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 7
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 4
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims description 2
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 claims description 2
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229920001887 crystalline plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
- B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/046—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/06—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/10—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/12—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising natural rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/14—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising synthetic rubber copolymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/16—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising polydienes homopolymers or poly-halodienes homopolymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/18—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising butyl or halobutyl rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/20—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising silicone rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
- B32B27/283—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysiloxanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
- B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/03—3 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0261—Polyamide fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0261—Polyamide fibres
- B32B2262/0269—Aromatic polyamide fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/101—Glass fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2266/00—Composition of foam
- B32B2266/02—Organic
- B32B2266/0207—Materials belonging to B32B25/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2266/00—Composition of foam
- B32B2266/02—Organic
- B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
- B32B2266/0292—Thermoplastic elastomer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/51—Elastic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/542—Shear strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/72—Density
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/10—Trains
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/18—Aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Algebra (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Sandwichbauteil (100), aufweisend:eine erste Deckschicht (101),eine zweite Deckschicht (102), undeine Kernschicht (103), welcher derart zwischen der ersten Deckschicht (101) und der zweiten Deckschicht (102) angeordnet ist, dass die erste Deckschicht (101), die Kernschicht (103) und die zweite Deckschicht (102) eine Sandwichstruktur bilden, wobei die Kernschicht (103) ein Schubmodul von mehr als 5 MPa aufweist, wobei die Kernschicht (103) derart rückverformbar ausgebildet ist, dass bei einer Reduktion der Dicke der Kernschicht (103) um 20 % der ursprünglichen Dicke aufgrund einer Druckkraft eine Rückverformbarkeit von mindestens 95% der ursprünglichen Dicke der Kernschicht (103) vorliegt,wobei die Kernschicht (103) eine Dichte kleiner als 800 kg/m3ausweist.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sandwichbauteil mit elastischen Eigenschaften sowie ein Verfahren zum Herstellen des Sandwichbauteils.
- Hintergrund der Erfindung
- In vielen Anwendungen wie im Automobilbau in der Luftfahrt, in Sportartikeln oder wie für Gehäuseteile von Geräten werden Verbundmaterialien eingesetzt, um leichte Bauteile zu schaffen. So ist es beispielsweise bei der Außenhaut von Fahrzeugen, bei Gepäckräumen oder Passagierräumen von Schienenfahrzeugen oder Flugzeugen sowie bei Gehäusen von Geräten vorkommen, dass hohe Impaktkräfte, beispielsweise aufgrund der stoßartigen Einwirkung von Gepäcksstücken, aufgrund von Vandalismus oder aufgrund eines Sturzes auf dem Boden, zu einer dauerhaften Beschädigung der Produkte führen. Beispielsweise muss bei Bodenelementen von Innenräumen von Flugzeugen ein Falltest mit Getränkeflaschen oder anderen Artikeln bestanden werden können, wo aus einer bestimmten Höhe ein fallendes Gewicht zu keiner Beschädigung führen darf. Der Boden muss entsprechend robust aufgebaut werden. Dabei können Verbundmaterialien sandwichartig aufgebaut werden, um Leichtbaueigenschaften zu erfüllen. Derartige Verbundmaterialien sind aber oft nicht Impaktresistent.
- Aus der
DE 20119367 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 derDE 20201922 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. -
US 6,831,876 B1 offenbart ein akustisches Fenster, welches aus einem mehrschichtigen Bauteil aufgebaut ist. Das akustische Fenster besteht aus zwei Deckschichten, zwischen welchen eine Kernschicht angeordnet ist. Die Deckschichten können aus einem harten Material, wie beispielsweise einem Verbundwerkstoff aus Karbonfasern oder einem härteren Metall, wie beispielsweise Titan, bestehen. Die Kernschicht kann insbesondere aus synthetischem Gummi oder einem anderen Elastomer hergestellt werden. - Bei den bisherigen Sandwich Verbundmaterialien besteht jedoch das Risiko, dass bei starker elastischer Verformung der Deckschichten ebenfalls die Kernschicht plastisch verformt, sodass ein dauerhafter Schaden des Bauteils entsteht.
- Die als Kernmaterialien werden oft Wabenkerne aus Papier, Faserwerkstoffen oder Aluminium verwendet. Ebenso kommen vielfach kompakte oder geschäumte Thermoplaste zur Anwendung. Bei Belastung und Verformung tritt nach einer initialen elastischen Verformung eine plastische oder andersartig nicht reversible Verformung auf. Bei Impaktbelastung entstehen durch derartige nichtelastische Verformungen beispielweise Beulen oder andere irreversible Beschädigungen. Das Produkt kann somit nicht ausreichend robust gegen diese stoßartige Belastung sein.
- Darstellung der Erfindung
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Leichtbau-Bauteil bereitzustellen, welches robust gegen äußere stoßartige Impaktkräfte ist.
- Diese Aufgabe wird mit einem Sandwichbauteil sowie einem Verfahren zur Herstellung des Sandwichbauteils gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sandwichbauteil beschrieben. Das Sandwichbauteil weist eine erste zugsteife Deckschicht, eine zweite zugsteife Deckschicht und eine Kernschicht auf. Die Kernschicht ist derart zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht angeordnet, dass die erste Deckschicht, die Kernschicht und die zweite Deckschicht eine Sandwischstruktur bilden. Die Kernschicht weist eine Schubsteifigkeit bzw. ein Schubmodul von mehr als 5 MPa auf. Die Kernschicht ist derart rückverformbar ausgebildet, dass bei einer Reduktion der Dicke der Kernschicht um 20 % der ursprünglichen Dicke aufgrund einer Druckkraft eine Rückverformbarkeit von mindestens 95% der ursprünglichen Dicke der Kernschicht vorliegt. Die Kernschicht hat somit einen ein Druckverformungsrest (DVR) von weniger als 5 %.
- Die Deckschichten und die Kernschicht sind z. B. elastisch ausgebildet.
- Die Kernschicht weist dabei in Druckrichtung eine Dehnfähigkeit von mindestens 1% (insbesondere mindestens 5 % oder 25 %) auf, die in hohem Maße reversibel ist, wobei zumindest 90 %, insbesondere 95 %, der Verformung durch elastische Effekte wieder rückgestellt wird. Der Druckverformungsrest beträgt weniger als 10 % bei Verformungen von 1 %, insbesondere weniger als 5 % oder 25 %. Die Kernschicht ist derart rückverformbar ausgebildet, dass bei einer Reduktion der Dicke der Kernschicht um 20 % der ursprünglichen Dicke aufgrund einer Druckkraft eine Rückverformbarkeit von mindestens 95 % der ursprünglichen Dicke der Kernschicht vorliegt. In einer konkretere beispielhaften Ausführungsform ist die Kernschicht derart rückverformbar ausgebildet, dass bei einer Reduktion der Dicke der Kernschicht um 40 %, insbesondere um 50%, der ursprünglichen Dicke aufgrund einer Druckkraft eine Rückverformbarkeit von mindestens 95 % der ursprünglichen Dicke (entspricht 100 %) der Kernschicht vorliegt. Dabei wird die Ursprungsgeometrie wieder weitgehend so hergestellt, sodass keine Verformungen in einem sichtbaren oder in einem für die Funktion beeinträchtigendem Maße mehr vorhanden sind. Beulen und Beschädigungen treten nicht in einem sichtbaren oder in einem für die Funktion beeinträchtigendem Maße auf. Dies bedeutet, dass durch Verformung der Sandwichstruktur infolge einer lokalen stoßartigen Belastung die elastische Rückverformung derart erfolgt, dass keine bzw. kaum sichtbare Restverformung erhalten bleibt. Das Produkt wird damit robust gegen diese stoßartigen Belastungen. Die erste Deckschicht (und/oder die zweite Deckschicht) sind derart ausgeführt, dass bei einer (insbesondere punktuellen) elastischen Verformung der ersten Deckschicht die Kernschicht elastisch und reversibel verformbar ist.
- Der Druckverformungsrest (DVR) ist ein Maß dafür, wie sich Elastomere bei lang andauernder, konstanter Druckverformung und anschließender Entspannung verhalten. Nach DIN 53 517 bzw. DIN ISO 815 oder ASTM D 395 wird der Druckverformungsrest (DVR, compression set) bei konstanter Verformung gemessen. Dieser stellt den Verformungsanteil des Testmaterials dar. Zur Bestimmung des DVR wird z.B. ein zylindrischer Prüfkörper um z. B. 25 % zusammengedrückt und bei bestimmter Temperatur eine gewisse Zeit so gelagert. Die Temperatur und das Medium (meist Luft, aber auch Öle und andere Gebrauchsflüssigkeiten) für den Druckverformungstest hängt von dem zu testenden Material, seinem geplanten Einsatzzweck und dem Versuchsaufbau ab (z. B. 24 h bei 70 °C für ein EPDM-Profil im Bautenschutz). 30 Minuten nach der Entlastung wird bei Raumtemperatur wieder die Höhe gemessen und daraus die bleibende Verformung ermittelt.
-
- DVR = Druckverformungsrest in %
- L0 = Höhe des Probekörpers vor der Prüfung
- L1 = Höhe des Probekörpers während der Prüfung (Distanzstück)
- L2 = Höhe des Probekörpers nach der Prüfung.
- Die Deckschichten bestehen aus einem zugsteifen, beispielsweise auch hochfesten Material. Die Deckschichten dienen zur Aufnahme von Zugkräften und Druckkräften in Oberflächenrichtung. Die Kernschicht dient der Aufnahme von Schubkräften und wie in dieser Erfindung beschrieben der zusätzlichen reversiblen Aufnahme von Druckkräften in Dickenrichtung.
- In einer beispielhaften Ausführungsform weist die Kernschicht einen Materialbestandteil aus einem vernetzten Polymerwerkstoff auf. Damit bildet die Kernschicht eine elastische Kernschicht aus.
- In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Kernschicht einen Materialbestandteil aus einem Polyurethan-Elastomer auf.
- Die elastische Kernschicht besteht beispielsweise aus Elastomeren oder Mischung verschiedener Elastomere wie Naturkautschuk (NR), Acrylnitril-Butadien Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Butadien-Kautschuk (BR) und EPDM und z.B. verschiedenen Hilfs- und Zuschlagstoffen sowie Füll- bzw. Verstärkungsstoffen. Die Kernschicht kann auch aus Silikoelastomeren oder EPDM bestehen. Ebenso kann die Kernschicht auch aus Thermoplasten bestehen, die durch ein nachträgliches Vernetzen der Polymerketten elastomere Eigenschaften erhalten. Insbesondere kann gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform die Kernschicht einen Materialbestandteil aus Silikonkautschuk aufweisen.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Kernschicht eine Dichte kleiner als 800 kg/m3, insbesondere kleiner 500 kg/m3, insbesondere kleiner 250 kg/m3 aus. Die Kernschicht kann hierfür z. B. mit Öffnungen oder Poren ausgeführt werden.
- Eine wesentliche Eigenschaft der Elastomere ist die Gummielastizität (Entropieelastizität), welche auf die bei der Vulkanisation eintretende weitmaschige, irreversible Vernetzung der Kautschukmoleküle zurückzuführen ist. Elastomerwerkstoffe haben im Vergleich zu teilkristallinen Kunststoffen im anwendungstechnischen Bereich niedrige Modulwerte, lassen sich mit relativ geringen Kräften stark verformen und nehmen nach der Entlastung ihre ursprüngliche Form weitgehend wieder an.
- In der vorliegenden Erfindung benötigt man eine Kernschicht mit ausreichend hohem Schubmodul von mehr als 5MPa, insbesondere mehr als 10 MPa. Eine ausreichend hohe Vernetzungsdichte ist daher wichtig um einen ausreichend hohen Schubmodul zu erreichen. Der Schubmodul der Kernschicht kann zumindest 5 MPa, 10 MPa, zumindest 25 MPa oder zumindest 50 MPa betragen.
- Mit dem Sandwichbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Risiko eines Defekts aufgrund einer Verformung der Deckschichten des Sandwichbauteils reduziert. Mit der erfindungsgemäßen Auswahl der Kernschicht, wonach diese elastischer ausgebildet ist als zunächst eine der Deckschichten, wird sichergestellt, dass bei einer Verformung, insbesondere einer elastischen Verformung der Deckschicht, die elastische Kernschicht sich mit der Deckschicht nach einem Impakt zurückverformt.
- Bei herkömmlichen Sandwichbauteilen besteht das Risiko, dass bei einer elastischen Verformung einer Deckschicht sich diese nach einem Impakt nur teilweise zurückverformt, weil die Kernschicht plastisch verformt bleibt.
- Dies wird mit dem erfindungsgemäßen Sandwichbauteil verhindert, da bei jeder Verformung der Deckschicht sichergestellt wird, dass die elastische Verformung der Kernschicht immer mit der Verformung der Deckschicht einhergeht, insbesondere zurückverformt wird, da die Elastizität der Kernschicht auch elastisch wie die jene der Deckschicht erfolgt.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Kernschicht ein geschäumtes Elastomer.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Kernschicht ein Lochmuster auf. Mit anderen Worten besteht die Kernschicht aus keiner homogenen Fläche, sondern erhält ein Lochmuster zur Reduktion des Gewichtes, wobei die Schubsteifigkeit bzw. das Schubmodul so gut als möglich aufrechterhalten bleibt. Ferner kann die Kernschicht eine Vielzahl von entsprechenden Rillen aufweisen. Mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann Material und entsprechend Gewicht der Kernschicht eingespart werden.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Kernschicht eine Wabenkernstruktur (z. B. Honeycombstruktur) auf. Damit kann entsprechend Gewicht eingespart werden, ohne die Steifigkeit oder Festigkeit der Kernschicht übermäßig zu reduzieren.
- Gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsform besteht die Kernschicht zumindest aus einem Materialbestandteil aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk, Acrylnitril-Butadien Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Butadien-Kautschuk (BR), EPDM und Silikonkautschuk.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform besteht zumindest die erste Deckschicht oder die zweite Deckschicht aus einem hochfesten Stahl. Beispielsweise kann die erste Deckschicht oder die zweite Deckschicht aus Aluminium bestehen.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform besteht zumindest die erste Deckschicht oder die zweite Deckschicht aus einem Faserverbundmaterial, insbesondere mit Carbonfasern und/oder Glasfasern (zum Beispiel glasfaserverstärkter Kunststoff oder faserverstärktes Aluminium), Polymerfasern (z. B. aus Polyamid oder Polyaramid) besteht.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Kernschicht zur Befestigung an der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht selbstklebend ausgebildet.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist zwischen der Kernschicht und der ersten Deckschicht oder der zweiten Deckschicht ein Klebstoff, insbesondere Heißkleber oder ein vernetzender Kleber beispielsweise als Klebefolie, zur Befestigung der Kernschicht an der entsprechenden Deckschicht angeordnet.
- Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
- Figurenliste
- Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Sandwichbauteil gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
2 eine schematische Darstellung eines Sandwichbauteils aus1 , bei welchem eine Verformung der Schichten vorliegt. -
3 eine schematische Darstellung eines Sandwichbauteils aus1 , nach einem Einwirken einer Impaktkraft. - Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen
- Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Sandwichbauteils 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Sandwichbauteil 100 weist eine erste Deckschicht 101, eine zweite Deckschicht 102 und eine Kernschicht 103 auf. Die Kernschicht 103 ist derart zwischen der ersten Deckschicht 101 und der zweiten Deckschicht 102 angeordnet, dass die erste Deckschicht 101, die Kernschicht 103 und die zweite Deckschicht 102 eine Sandwischstruktur bilden. Die Kernschicht 103 weist ein Schubmodul von mehr als 5 MPa auf. Die Kernschicht 103 ist derart rückverformbar ausgebildet, dass bei einer Reduktion der Dicke der Kernschicht 103 um 20 % der ursprünglichen Dicke d1 aufgrund einer Druckkraft eine Rückverformbarkeit von mindestens 95 % der ursprünglichen Dicke der Kernschicht 103 vorliegt. - Die Kernschicht 103 ist beispielsweise elastischer ausgebildet als zumindest die erste Deckschicht 101 derart, dass bei einer punktuellen elastischen Verformung 201 der ersten Deckschicht 101 die Kernschicht 103 entsprechend der elastischen Verformung der ersten Deckschicht 101 elastisch verformbar ist.
- Die Deckschichten 101, 102 bestehen aus einem hochfesten Material, mit welchen die Kernschicht geschützt wird. Die Deckschichten dienen zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften. Die Kernschicht 103 ist elastischer ausgebildet als die Deckschichten 101, 102. Die elastische Kernschicht 103 dient insbesondere zur Aufnahme von Schubkräften. Insbesondere ist die elastomere Kernschicht 103 in der Lage höhere Schubkräfte aufzunehmen als die Deckschichten 101, 102.
- Die erste Deckschicht 101 oder die zweite Deckschicht 102 besteht aus einem hochfesten Stahl oder aus einem Faserverbundmaterial, insbesondere mit Carbonfasern und/oder Glasfasern (zum Beispiel glasfaserverstärktes Aluminium).
- Zwischen der Kernschicht 103 und der ersten Deckschicht 101 oder der zweiten Deckschicht 102 ist eine erste Klebeschicht 104 bzw. eine entsprechende zweite Klebeschicht 105 vorgesehen, um die Kernschicht 103 an der entsprechenden Deckschicht 101, 102 zu befestigen.
-
2 zeigt das Sandwichbauteil 100 aus1 , bei welchem eine Verformung der Schichten 101 bis 105 vorliegt. Aufgrund einer äußeren Einwirkung oder aufgrund eines Sturzes des Sandwichbauteils 100 auf dem Boden entsteht eine Impaktkraft 200, welche nicht flächig sondern punktuell auf das Sandwichbauteil 100 wirkt. Aufgrund der Impaktkraft 200 entsteht eine erste Verformung 201 der ersten Deckschicht 101, sodass entsprechend eine zweite Verformung 202 und eine dritte Verformung 203 der Kernschicht 103 und der zweiten Deckschicht 102 erfolgt. - Da die Kernschicht 103 elastischer ausgebildet ist als die Deckschichten 101, 102, wird sichergestellt, dass bei einer Verformung, insbesondere einer elastischen Verformung, der Deckschicht 101, 102, bei welcher sich die Dicke d2 der Kernschicht 103 um 20% gegenüber der ursprünglichen Dicke d1 der Kernschicht 103 zusammendrückt, die elastische Kernschicht 103 sich mit der Deckschicht 101, 102 nach einem Impakt zu mindestens 95% zurückverformt, da die Elastizität der Kernschicht 103 höher ist als die der Deckschicht 101, 102. Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Sandwichbauteil 100 sichergestellt, dass selbst bei einem starken Impakt 200 auf das Sandwichbauteil 100 zumindest eine Ablösung der Kernschicht 103 von der deformierten Deckschicht 101, 102 unterbunden wird.
-
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Sandwichbauteils aus1 , nach einem Einwirken einer Impaktkraft 200. Die Dicke d3 der Kernschicht entspricht nach dem Impakt und nach einem Zusammendrücken der Kernschicht 103 um 20% zumindest 95% der ursprünglichen Dicke d1. Die Deckschichten 101, 102 können sich dabei vollständig zurückverformen oder eine Delle weiterhin aufweisen. In beiden Fällen wird das Risiko eines Ablösens der Kernschicht von der Deckschicht 101, 102 reduziert, da keine größere Verformung bzw. Dickenreduktion der Kernschicht 103 nach einem Impakt vorliegt. - Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
- Bezugszeichenliste
-
- 100
- Sandwichbauteil
- 101
- erste Deckschicht
- 102
- zweite Deckschicht
- 103
- Kernschicht
- 104
- erste Klebeschicht
- 105
- zweite Klebeschicht
- 200
- Impaktkraft
- 201
- Verformung erste Deckschicht
- 202
- Verformung zweite Deckschicht
- 203
- Verformung Kernschicht
- d1
- Dicke Kernschicht vor Impakt
- d2
- Dicke Kernschicht während Impakt
- d3
- Dicke Kernschicht nach Impakt
Claims (14)
- Sandwichbauteil (100), aufweisend: eine erste Deckschicht (101), eine zweite Deckschicht (102), und eine Kernschicht (103), welcher derart zwischen der ersten Deckschicht (101) und der zweiten Deckschicht (102) angeordnet ist, dass die erste Deckschicht (101), die Kernschicht (103) und die zweite Deckschicht (102) eine Sandwichstruktur bilden, wobei die Kernschicht (103) ein Schubmodul von mehr als 5 MPa aufweist, wobei die Kernschicht (103) derart rückverformbar ausgebildet ist, dass bei einer Reduktion der Dicke der Kernschicht (103) um 20 % der ursprünglichen Dicke aufgrund einer Druckkraft eine Rückverformbarkeit von mindestens 95% der ursprünglichen Dicke der Kernschicht (103) vorliegt, wobei die Kernschicht (103) eine Dichte kleiner als 800 kg/m3 ausweist.
- Sandwichbauteil (100) gemäß
Anspruch 1 , wobei die Kernschicht (103) elastisch derart ausgebildet ist, dass bei einer Verformung (201) der ersten Deckschicht (101) die Kernschicht (103) entsprechend der elastischen Verformung der ersten Deckschicht (101) elastisch rückverformbar ist. - Sandwichbauteil (100) gemäß
Anspruch 1 oder2 , wobei die Kernschicht (103) einen Materialbestandteil (100) aus einem vernetzten Polymerwerkstoff aufweist. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis3 , wobei die Kernschicht (103) einen Materialbestandteil (100) aus einem Polyurethan-Elastomer aufweist. - Sandwichbauteil (100) gemäß Anspruch einem der
Ansprüche 1 bis4 , wobei die Kernschicht (103) zumindest aus einem Materialbestandteil aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk, Acrylnitril-Butadien Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Butadien-Kautschuk (BR) und EPDM ausgewählt ist. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis5 , wobei die Kernschicht (103) einen Materialbestandteil (100) aus Silikonkautschuk aufweist. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis6 , wobei die Kernschicht (103) ein geschäumtes Elastomer ist. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis7 , wobei die Kernschicht (103) ein Lochmuster aufweist. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis8 , wobei die Kernschicht (103) eine Wabenkernstruktur aufweist. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis9 , wobei zumindest die erste Deckschicht (101) oder die zweite Deckschicht (102) aus einem hochfesten Stahl besteht. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis10 , wobei zumindest die erste Deckschicht (101) oder die zweite Deckschicht (102) aus einem Faserverbundmaterial, insbesondere mit Carbonfasern und/oder Glasfasern, Polymerfasern besteht. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis11 , wobei die Kernschicht (103) zur Befestigung an der ersten Deckschicht (101) und/oder der zweiten Deckschicht (102) selbstklebend ausgebildet ist. - Sandwichbauteil (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis12 , wobei zwischen der Kernschicht (103) und der ersten Deckschicht (101) oder der zweiten Deckschicht (102) ein Klebstoff, insbesondere Heißkleber, vernetzender Kleber oder Klebefolie, zur Befestigung der Kernschicht (103) an der entsprechenden Deckschicht (101, 102) angeordnet ist. - Verfahren zum Herstellen eines Sandwichbauteils (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis13 , das Verfahren aufweisend Anordnen der Kernschicht (103) derart zwischen der ersten Deckschicht (101) und der zweiten Deckschicht (102), dass die erste Deckschicht (101), die Kernschicht (103) und die zweite Deckschicht (102) eine Sandwichstruktur bilden, wobei die Kernschicht (103) ein Schubmodul von mehr als 5 MPa aufweist, wobei die Kernschicht (103) derart rückverformbar ausgebildet ist, dass bei einer Reduktion der Dicke der Kernschicht (103) um 20 % der ursprünglichen Dicke aufgrund einer Druckkraft eine Rückverformbarkeit von mindestens 95% der ursprünglichen Dicke der Kernschicht (103) vorliegt, wobei die Kernschicht (103) eine Dichte kleiner als 800 kg/m3 ausweist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019122333.4A DE102019122333B4 (de) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Elastisches Sandwichbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung |
CN202010839813.5A CN112406200A (zh) | 2019-08-20 | 2020-08-19 | 弹性夹层组件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019122333.4A DE102019122333B4 (de) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Elastisches Sandwichbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019122333A1 DE102019122333A1 (de) | 2021-02-25 |
DE102019122333B4 true DE102019122333B4 (de) | 2022-06-23 |
Family
ID=74495882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019122333.4A Active DE102019122333B4 (de) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Elastisches Sandwichbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112406200A (de) |
DE (1) | DE102019122333B4 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114083838A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-25 | 青岛理工大学 | 一种具有低比模量插入层的夹层结构及其制备方法 |
CN114214618B (zh) * | 2021-12-04 | 2023-08-08 | 深圳市波尔顿科技有限公司 | 一种高强韧抗菌刀具用不锈钢及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20119367U1 (de) | 2001-11-29 | 2002-04-11 | Univ Cambridge Tech | Sandwich-Verbundmaterial |
DE20201922U1 (de) | 2002-02-08 | 2003-03-20 | Schmitt Brigitte | Sandwichmaterial mit Wabenkern |
US6831876B1 (en) | 2003-07-09 | 2004-12-14 | Goodrich Corporation | Acoustic window |
-
2019
- 2019-08-20 DE DE102019122333.4A patent/DE102019122333B4/de active Active
-
2020
- 2020-08-19 CN CN202010839813.5A patent/CN112406200A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20119367U1 (de) | 2001-11-29 | 2002-04-11 | Univ Cambridge Tech | Sandwich-Verbundmaterial |
DE20201922U1 (de) | 2002-02-08 | 2003-03-20 | Schmitt Brigitte | Sandwichmaterial mit Wabenkern |
US6831876B1 (en) | 2003-07-09 | 2004-12-14 | Goodrich Corporation | Acoustic window |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102019122333A1 (de) | 2021-02-25 |
CN112406200A (zh) | 2021-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3155287B1 (de) | Torsionsbelastetes stabförmiges bauteil mit unterschiedlichen faserverstärkungen für zug- und druckbelastung | |
DE102019122333B4 (de) | Elastisches Sandwichbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102009015355A1 (de) | Bodenstruktur für ein Kraftfahrzeug | |
DE202015006737U1 (de) | BVlD Monitoringschicht | |
EP3132155B1 (de) | Torsionsbelastetes stabförmiges bauteil und verfahren zu dessen gestaltung | |
DE10234391B4 (de) | Fahrzeugreifen | |
DE60224173T2 (de) | Metallverbundwerkstofflaminate und verfahren zur herstellung derselben | |
DE102015200271A1 (de) | Verdeckstoff für Cabriolet-Fahrzeuge | |
DE202017107541U1 (de) | Aufsetzpuffer | |
DE102014103014A1 (de) | Feder-Lenker-Einrichtung | |
DE10340561A1 (de) | Leichtbau-Verbundmaterial, Zwischenprodukt für ein derartiges Leichtbau-Verbundmaterial, Verfahren zur Herstellung und Bearbeitung des Leichtbau-Verbundmaterials, sowie Verwendung für das Leichtbau-Verbundmaterial | |
DE102008045587B4 (de) | Fördergurt mit Querarmierung | |
EP1997716A1 (de) | Faserverbundwerkstoffprofil und Kraftfahrzeugscheibenrahmen | |
DE102015110165B4 (de) | Hautfeldfenstereinheit für ein Luftfahrzeug | |
DE102016013431A1 (de) | lmpaktindizierende Beschichtung für Faserverbundwerkstoffe | |
EP3086977A1 (de) | Verbundkörper und sitzschale | |
DE102009010764A1 (de) | Beton-Bauteil mit duktilem Verhalten | |
DE102016220621A1 (de) | Verbundlaminat für ein Luft- oder Raumfahrzeug | |
DE102009060693A1 (de) | Versteifungselement für ein Luftfahrzeug und Flächengebilde mit einem derartigen Versteifungselement | |
DE102018107861A1 (de) | Befestigungslose Anti-Peel-Klebeverbindung | |
EP0274461A2 (de) | Wandelement und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102022130810A1 (de) | Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102014221898A1 (de) | Faserverbundbauteil mit Versagensverhalten eines duktilen Werkstoffs | |
DE10354133A1 (de) | Fördergurt | |
DE102023003982A1 (de) | Vorrichtung zur Optimierung eines Crash-Verhaltens einer Tür eines Fahrzeuges |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |